再利用・処理

ポゾラン反応 (ぽぞらんはんのう / pozzolanic reaction)

ひとことで言うと

水酸化カルシウムが土中の粘土鉱物などに含まれるシリカやアルミナと反応し、水に溶けにくい化合物をつくって土を固める反応です。

別名・表記揺れ: ポゾラン硬化反応

ポゾラン反応は、カルシウムを含むアルカリ性の環境で、土中の粘土鉱物などに含まれるシリカやアルミナが水酸化カルシウムと反応し、固まる性質のある化合物をつくる反応です。セメント協会の資料では、セメント系固化材の水和反応で生成した水酸化カルシウムが土粒子のシリカ、アルミナなどと反応するポゾラン反応により、長期的に安定した強度が確保できると説明されています。石灰による改良でも、生石灰の消化吸水反応や消石灰のイオン交換反応が短期的に起こった後、土中の粘土鉱物とのポゾラン硬化反応が中長期的に生じて強度増加につながるとされています(無機マテリアル学会誌の解説)。反応はゆっくり進むため、改良直後の強度と日数がたった後の強度は異なります。室内配合試験で材齢7日や28日の強度を測るのは、こうした強度の伸びを確かめるためです。

実務での使い方

改良土の品質を確認するときは、試験の材齢(何日養生した供試体か)を必ず確認します。石灰で改良した土は、搬出直後より日数がたってから強度が出ることがあるため、受入側と材齢の条件をそろえて判断します。

注意点・よくある誤解

ポゾラン反応は土中の粘土鉱物の量や種類、温度に左右され、粘土分の少ない土では強度の伸びが小さいことがあります。長期の強度増加を前提にしすぎず、試験で確かめた値で判断します。

よくある質問

ポゾラン反応はどのくらいの期間続きますか?

ポゾラン反応は中長期的に緩やかに進むとされますが、期間や強度の伸び方は土の種類、固化材、温度によって異なります。品質の判断は、室内配合試験などで決めた材齢の強度で行います。

出典・参考

一般社団法人セメント協会「土を固めるセメント系固化材」、無機マテリアル学会誌「石灰と土質安定処理」

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